Mohammad Abedini landade på söndagskvällen, enligt statliga iranska medier.
Timmar tidigare hade Italiens justitieminister Carlo Nordio bett en domstol att häva frihetsberövandet och nekat till att utlämna honom till USA, vilket Washington har begärt.
Abedini greps i Italien den 16 december efter anklagelser från USA om att han levererat avancerad navigationsteknik för drönare till Irans militär, i strid med amerikanska sanktioner.
USA inblandat
Komponenterna uppges av USA ha använts i en drönarattack mot en jordansk militärbas nära gränsen till Syrien, som dödade tre amerikaner.
Enligt ett uttalande från det italienska justitiedepartementet på söndagen saknade dock anklagelserna mot Abedini, som var kopplade till en federal amerikansk lag, motsvarighet i den italienska lagstiftningen.
Tre dagar efter det att Abedini gripits frihetsberövade Iran den italienska journalisten Cecilia Sala, som var i Teheran på en reportageresa. I tre veckor hölls hon isolerad i Irans ökända Evinfängelse – men i onsdags släpptes hon och fick återvända till sitt hemland.
Italiens premiärminister Giorgia Meloni sade då att "diplomatisk triangulering" med Iran och USA var avgörande för att få hem Sala. Journalisten släpptes efter det att Meloni besökt USA:s tillträdande president Donald Trump i Florida.
Gisslandiplomati
Iran använder sig ofta av så kallad gisslandiplomati – där utländska medborgare godtyckligt grips för att senare användas i förhandlingar med omvärlden.
I Sverige blev den iranska strategin mest känd i samband med att svenske Johan Floderus greps i Teheran.
Floderus användes sedan i ett fångutbyte mot iraniern Hamid Noury, dömd till livstids fängelse i Sverige för delaktighet i massavrättningar av politiska fångar i Iran.
